利用地质遥感技术识别地质构造

  遥感技术在许多地质工作中已经成为不可缺少的手段，并使地质调查工作发生着革命性的变比。应用遥感技术可以迅速获得大量丰富的大面积的地表(包括大气层)信息，为地质制图、矿产资源的勘探、工程地质和水文地质调查等服务。其中岩性和地质构造的识别是遥感地质解译的基础，其他地质解译都是在这两者的基础上进行的。

 

  地质体和地质现象的产生和发展是错综复杂的。然而任何地质体或地质现象，都具有其本身的电磁波特性，即不同性质的地质体和地质现象的电磁波特性是不一样的，这样我们就可以根据这些电磁波特性的差异来识别地质体和地质现象的属性。遥感图像就是对地表及地表以下一定深度地质体和地质现象电磁波诺特性的记录，而它们的差异在图像上就构成各种影像信息（色调和图形）。因此，可以根据遥感图像上色调和图形信息的差异来识别地质体和地质现象的属性，这就是遥感图像的地质解译原理。

 

  地质体和地质现象均经历了千百万年内外应力的塑造，才呈现为现今的地貌形态和水系型式，使我们可以由它们和地质体相互依存的关系推证岩性和构造，尤其是活动构造，以及某些被掩盖的地质特征。遥感图像在解译岩性、识别构造和监测地质灾害等方面能发挥很大作用。航空像片可以区分岩性，划分地层，解译构造细部效果好，卫星图像则长于解译巨型构造。 在区域地质调查中，用遥感方法可以快速而准确地获得大面积区域内大量地质信息，因而使工作效率和精度大大提高。由于遥感图像从宏观上细致地反映了地质构造、地貌、水文、植被和人类经济活动等各种信息，所以在找矿、水文地质调查、石油普企、地震地质调查，以及水利、道路、港口等工程地质勘测和环境地质调查等等许多地质工作中，应用遥感技术都取得了很好的效果。

 

  遥感对地质构造的识别有特殊的意义，大型区域性地质构造在地面调查中，测点不可能过密，因而不能窥其全貌。而遥感影像从几百米、几千米的空中或几百千米的空间获取的信息，利于从客观上把握区域构造总体特征。当岩石出露条件好时，还可从高分辨遥感影像上量测其产状要素，特别是人迹罕至的地区，更显得重要。从遥感影像上识别地质构造，主要内容包括：识别构造类型，有条件时测量其产状要素；判断构造运动的性质。

 

  1.水平岩层的识别 在低分辨率的遥感影像上不容易发现水平岩层的产状，这是由于水平岩遭受侵蚀后，往往由较硬的岩层形成保护层，且形成陡坡，保护了下部较软的岩层。在高分辨率遥感影像上可发现水平岩层经切割形成的地貌，并可见硬岩的陡坡与软岩形成的缓坡呈同心圆状分布，硬岩的陡坡具有较深的阴影，而软岩的色调较浅。

 

  2.倾斜岩层的识别 在低分辨率遥感影像上，可以根据顺向坡(与岩层倾斜方向一致的场面)有较长坡面，逆向坡坡长较短的特性岩层的倾向。当顺向坡和逆向坡几乎相等时，可以确定岩层倾角在45°左右，倾向则不易确定。倾斜岩层经过沟谷的切割，在高分辨率遥感影像上常出现岩层三角面(包括弧形面、梯形面)，这时，根据岩层出露的形态及其与地形的关系，可确定岩层的产状。

 

  3.褶皱及其类型的识别 在遥感影像止，褶皱的发现及其类型的确定是建立在对斯性和岩层产状要素识别的基础上的。在进行影像分析时应注意不同分辨率遥感影像的综合应用，即光在分辨率较低的影像上进行总体识别，确定褶皱的存在，特别是一些规模较大的褶皱的确定，然后对其关键部位采用高分辨率影像进行详细的识别，确定褶皱的类型。

 

  褶皱构造由一系列的岩层构成，这些岩层的软硬程度有差别，硬岩成正地形，软岩成谷地，因此在遥感影像上会形成不同的色带。为发现褶皱构造，首先就要确定这些不向色调的平行色带，选择其中在影像上显示最稳定、延续性最好者作为标志层，标志层的色带呈圈闭的圆形、椭圆形、橄榄形、长条形或马蹄形等，是确定褶皱的重要标志。在中低分辨率影像上能反映出大的褶皱，而在高分辨率遥感影像上，不仅能发现较小规模的褶皱，而且还可以确定其岩体层的分布层序是否对称重复，具体产状要素，这是确定褶皱存在的重要认识，特别是在高分辨率遥感影像上观察标志层在转折端的形态，有助于识别褶皱的存在及褶皱的类别。

 

  4.断层及其类型的识别 在影像上不能直接确定地层的新老，但可以观察到岩层的倾向。当逆向坡(陡坡)向外、顺向坡(缓坡)向内(向轴线倾斜)时是向斜构造；逆向坡(陡坡)朝内(面向褶皱轴)，顺向坡(缓坡)朝外时(远离褶皱轴)，是背斜构造。当岩层的走向不是很连续时，逆向坡往往形成地形三角面，这在遥感影像卜是比较直观的。通常，断层在没有疏松沉积物覆盖的情况，在遥感影像上都有明显的特征。

 

  断层是一种线形构造，在遥感影像上表现为线性影像。它基本上有两种表现形式：一是线性的色调异常，即线性的色调与两侧的岩层色调都明显不同；二是两种不同色调的分界面呈线状延伸。当然，具备这两个影像持征的地物不一定都是断层，如山脊、较小的河流、道路、渠道、堤坝、岩层的走向、岩层的界面，等等，因此，除了这两个基本影像特征之外，还必须对断层两侧的岩性、水系和整体地质构造进行研究，才能确定是否是断层，特别是在高分辨率的遥感影像上，可以通过对地层的鉴别确定断层，如地层的缺失和重复，走向不连续使两套岩层走向错断、斜交等，这对于判断与岩层走向一致或角度相近的断层是重要的标志。在具体确定是否存在断层时，必须把影像的基本特征与岩性及整个构造结合起来考虑。

 

  在遥感影像上，还可对断层的力学性质进行分析。压性断层，最常见的影像特征是呈波状的线形展布，规模较大，有较宽的挤压破碎带，断层线常成为色调分界面，并且伴随出现与之平行的一系列断裂，形成构造透镜体。压扭性、张扭性断裂，两者平面形态相似。常呈微弱的舒缓波状的线形影像，两侧伴有“人”字形分支断裂。区分这两种断裂，需进行区域地质构造较全面分析和一定的地面工作。扭性断裂，表现为比较平直、光滑的线形影像，延伸较远，两侧岩层错位，伴有牵引现象。张性断裂，一般延伸不远，宽窄变化较大，平面上常呈锯齿状或“之”字形的河谷。

 

  5.活动断裂的确定 在断裂性质的研究中，尤其应注意活动断裂的确定，因为它与人们的生活建设最为密切。

 

  活动断裂除了具备上述断裂构造的影像特征以外，还具备以下几方面特征：山形、沟谷的明显错位和变形；山形走向突然中断；山前现代或近代洪积扇错开；震中呈线形排列，活动频繁。

 

  必须指出的是活动断裂往往具有继承性，它是在老断裂的基础上发展起来的，但同时又有新生的断裂。应注意线性影像的清晰程度及相互的切割关系。在遥感影像上确定两条(两组或两组以上)断裂的新老关系时，名断裂总是被新断裂切断。